Suche Ultraschall Sensor mit ca. 10 Meter reichweite

> ich will die Tiefe meines gemauerten Brunnens Messen.

Wolltest Du eigentlich schreiben daß Du messen willst wo der 
Wasserspiegel sich befindet?

Aus dem US-Sensor kommt ein "Schallkegel" (ähnlich wie eine 
Taschenlampe) raus. Bei 10m muss dein Brunnen schon sehr breit sein, 
damit sich das nicht an der Wand bricht und deine Messung zunichte 
macht. Es gibt zwar Sensoren die bedingt auch mit gebrochenem Echo 
klarkommen, aber sicher kein Chinesen-Sensor für <1€ Teilekosten.
Ich würde an deiner Stell über eine kapazitive-Messung mit reingehängten 
Leitern oder über Drucksensoren nachdenken.

Luftsäule zum Schwingen anregen und Resonenzfrequenz messen. Das wär dan 
Infraschall, kein Ultraschall ;-)

Philipp schrieb:
> Kennt Ihr einen alternativen Sensor denn ich dafür verwenden soll,
> welcher günstig ist.

eine andere Alternative ist ein sog. Lichtlot.

Muss es unbedingt Ultraschall sein, oder reicht auch ein 
Laser-Entfernungsmesser?

Wir haben auch einen Brunnen und zusaetzlich 4m^3 oberirdische Tanks, 
daraus versorgen wir uns, und der Brunnen war noch nie leer.
Mit Ultraschall kann man das schon machen, wenn man es denn mit 
Ultraschall machen will. Ich wuerde mir aber auch ueberlegen, ob es da 
nicht einfache und bessere Methoden gibt. 8m muesste auch noch gehen. 
Besorge Dir das PGA460 Ultraschall Entwicklungskit von TI, damit sollte 
es gehen. Frequenz wuerde ich relativ niedrig auswaehlen, vielleicht so 
bei 30 kHz anfangen.
Die Reflektionen stoeren dann nicht, wenn Du nur die Wasseroberflache 
messen willst. Die kommen dann eh spaeter als der erste Bang. Den 
Mickymouse Sensor von oben kannst Du getrost vergessen.

Ich würds wohl auch eher mit Laser oder was anderem machen als mit US. 
US ist so dermaßen von Temperatur, Druck und Luftfeuchtigkeit abhängig, 
da kann man ja gleich schätzen gehen.

Ich wuerde es gar nicht machen, weil ich einfach keine Ambitionen dafuer 
habe. Wenn ich wissen will wieviel Wasser da ist, schaue ich rein. :-)
Aber wenn ich es machen wuerde, nur des Machens wegen, dann wurde ich 
das als Projekt mit meinen Kindern machen.
Und zwar Schwimmer mit langer duenner Stange und oben ein Fehnchen dran. 
:-)
Oder einfach einen Schwimmer, der an einer duennen aber festen Schnur 
haengt. Diese ist oben auf einer Rolle aufgewickelt und eine Feder in 
der Rolle haelt die Schnur straff, aber kann den Schwimmer selbst nicht 
anheben. An der Rolle ist dann ein Encoder. Usw...

Philipp schrieb:
> Ich suche nach einem günstigen US-Sensor der diese Aufgabe an meinem
> Arduino erledigen soll.
>
> Gefunden habe ich diesen Sensor schon mehrmals:
> 
https://www.amazon.de/HALJIA-HY-SRF05-Ultraschallsensormodul-Entfernungen-Arduino/dp/B01CBGH3VE/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1513677629&sr=8-1&keywords=srf05
> Auf den deutschen Seite steht immer eine Rechtweite von ca. 4 Metern.
> Bei Aliexpress findet man die gleichen Sensor aber dort wird über eine
> 10 Meter Reichweite gesprochen ... ich nehme an, dass das wohl gelogen
> ist.

Hallo,

Meine praktischen Erfahrungen mit Ultraschall Entfernungssensor HC-SR05.
Wasserstand ermitteln bis 12 Meter tief.
Ab 10 Meter Wasserstand, wird dieser grob erkannt, ab 8 Meter 10 mm 
genau und ab 6 Meter 5 mm genau.

Muss natürlich alles mit Software auf Objekt angepasst werden.
Triggerimpuls
Länge des Impulses vom Echo proportional zur Entfernung
Länge des Impulses, wenn Objekt erkannt wurde
Länge des Impulses, wenn kein Objekt erkannt wurde
usw.
Die meisten fertigen Ultraschall Entfernungsbausteine sind auf 
Medium/Objekt und Messintervall für bestimmte Anwendungen eingestellt 
somit kein Einfluss mehr wenn etwas eigenwilliges realisiert werden 
soll.
Beispiel: Du wirst doch kein Messintervall von 50 Messungen pro Sekunde 
durchgeführt wollen.
Dann garantiert der Hersteller bis 4 Meter eine Auflösung von 3 mm. Bei 
5 Messungen pro Sekunde sieht es schon anders aus. Jaja Schal ist nicht 
so schnell wie Licht und ein Echo wird von der Umgebung sehr 
beeinflusst.

Meine HC-SR05 beim Chinamann für 1,50 € gekauft. Alle funktionieren 
zuverlässig.

Mit freundlichen Grüßen
fredred

Fred R. schrieb:

> Jaja Schal ist nicht so schnell wie Licht

...aber einfach. Man hängt einen langen Schal in den Brunnen
und wenn der nass ist, hat man den Wasserspiegel erreicht. :-)

So eine nette Hausspinne müßte das doch an den Markierungen an ihrem 
Faden ablesen können, wieviele Meter sie schon ausgerollt hat.


MfG

Bei der Entfernungs- bzw. Reichweitenangabe lassen die Hersteller und 
Vertreiber schon mal ihrer Kreativität freien Lauf.

4 m Reichweite bedeutet u. U. 4 Meter hin und 4 Meter zurück. In der 
Summe also 8 m;-)

Wie sich Dein System in einem Brunnen verhält, kann meist sowieso nicht 
vorhergesagt werden. Du brauchst einen sehr schmalen Schallkegel, sonst 
reflektieren da schon die Wände. Normalerweise wohl kein Problem. Ist 
aber der Brunnen fast leer, so ist die Rufweite bei nahezu 8 + 8 Metern 
- der Schall will ja auch wieder zurück. Da macht sich auch ein, 
normalerweise gut gebündelter Krach, schon mal breit.

Es hilft also nichts, einfach, irgendeinen billigen, 
Ultraschallsender/-empfänger zu nehmen, sondern vor allem einen, den ein 
nachvollziehbares Datenblatt mitliefert.

Alternativ hilft auch das gute, alte "Versuch macht kluch".
Das kann aber auch schnell teurer werden wie geplant.

Die Firma Vega bietet Ultraschallsensoren:

https://www.vega.com/de-DE/Produkte/Produktkatalog/F%C3%BCllstand/Ultraschall

Die haben auch Sonderfunktionen integriert um Störungen ausblenden zu 
können (z.B. Ränder).

100€ reichen dafür wohl nicht ...

Alternative:
Ein Schlauch bis auf den Brunnenboden legen, durch den Schlauch fließt 
eine kleine Menge "Luft" (vom Kompressor) und man misst den Druck im 
Schlauch welcher identisch der Wassersäule ist.
Funktioniert auch bei frostigen Temperaturen und der Schlauch kann durch 
den Boden ins Haus geführt werden.

Warum so kompliziert?

dünne Litze doppelt nehmen, und an einem Ende einen Stein dran knoten. 
Die Adern abisolieren und "auf kleinen Abstand"  (z.B. 1 cm voneinander 
entfernt) zueinander anordnen.

Litze mit dem Stein in den Brunnen absenken.

am "anderen Ende": Multimeter dran. Wenn das Mutimeter piepst, ist der 
Wasserstand erreicht. Du kannst anstelle des Multimeters natürlich alles 
mögliche andere nehmen was Krach macht.

Strich an deine Litze dran malen, Stein wieder hoch ziehen. Zollstock 
nehmen und Länge der abgeseilten Litze ausmessen.

Wegstaben V. schrieb:
> Strich an deine Litze dran malen, Stein wieder hoch ziehen. Zollstock
> nehmen und Länge der abgeseilten Litze ausmessen.

Und jetzt automatisiere das.

Die Einperlmethode ist IMHO noch die simpelste. Pumpe und Drucksensor 
werden sich einfach beschaffen lassen, das ganze kann man fest montieren 
und verstecken da keine bewegten Teile und abenteuerliche mechanische 
Konstruktionen am Brunnenrand herumbaumeln müssen und mit nem bisschen 
Arduinogebastel bekommt man das vollautomatisch hin.

Bernd K. schrieb:
> Wegstaben V. schrieb:
>> Strich an deine Litze dran malen, Stein wieder hoch ziehen. Zollstock
>> nehmen und Länge der abgeseilten Litze ausmessen.
>
> Und jetzt automatisiere das.
>
> Die Einperlmethode ist IMHO noch die simpelste. Pumpe und Drucksensor
> werden sich einfach beschaffen lassen, das ganze kann man fest montieren
> und verstecken da keine bewegten Teile und abenteuerliche mechanische
> Konstruktionen am Brunnenrand herumbaumeln müssen und mit nem bisschen
> Arduinogebastel bekommt man das vollautomatisch hin.

Allerdings besteht bei der Einperlmethode die Gefahr der Wasser 
Kontamination durch die eingepumpte Luft. Das könnte bei 
Trinkwasseranwendungen von Bedeutung sein. Sonst wäre gegen das Prinzip 
nicht viel einzuwenden und ein geeignetes HEPA Filter in der Luftzufuhr 
könnte abhelfen. Angenehm ist, daß nur der Schlauch und Ausströmtopf 
unter Wasser verbleibt und sich um keine Elektronik sorgen muß.

Ich habe bei mir auch schon seit 20 Jahren ein selbstgebautes 
Einperlsystem in Betrieb und nie Probleme damit gehabt. Als Anzeige 
dient ein mechanischer Zeiger Druckmesser. Natürlich lassen sich auch 
elektronische Drucksensoren geeigneter Bauart und Meßbereich verwenden.

Hallo schrieb:
> Wieso wirfst du nicht einen Stein runter und misst die Zeit bis zum
> Aufprall?

Irgendwann ist der Brunnen voll. Voller Steine, nicht Wasser.

Harald schrieb:
> Suche hier und im Netz mal nach Einperlmethode
Das kann ich nur Empfehlen.
Denn wenn man sich mal so einen Brunnen und die Einbausituation für den 
Sensor übers Jahr anschaut, dann will man da in der Umgebung keine 
Elektronik verbauen.
Auf jeden Fall sehe ich da gute Chancen, gar keinen Sensor zu benötigen, 
weil man sowieso laufend danach schauen muss und dann auch gleich mit 
einer Schnur den Wasserstand kontrollieren kann.

Harald schrieb:

> Ich hoffe, du weißt was du tust und bist mit den Gefahren vertraut.

Ja, man kann kopfüber in den Brunnen fallen. Wenn man dabei mitzählt,
weiss man auch, wie tief er ist.

malsehen schrieb:

> Irgendwann ist der Brunnen voll. Voller Steine, nicht Wasser.

Auf die Idee ist vor 24 Std auch schon jemand gekommen... :-(

Daniel schrieb:
> Warum sollte der Pegel steigen? Wird dann aus Grundwasser
> Oberflächenwasser?

Ja, wenn unten, wo normalerweise das Grundwasser ist, alles voller 
Steine ist sodass das Wasser da keinen Platz mehr hat... ;)

M. K. schrieb:
> Daniel schrieb:
>> Warum sollte der Pegel steigen? Wird dann aus Grundwasser
>> Oberflächenwasser?
>
> Ja, wenn unten, wo normalerweise das Grundwasser ist, alles voller
> Steine ist sodass das Wasser da keinen Platz mehr hat... ;)

Die Nachbarn werden sich freuen wenn sie jetzt alle in Zukunft in einem 
Moor wohnen müssen, nur weil jemand Steine in seinen selbstgemauerten 
Brunnen geworfen hat.

Bernd K. schrieb:
> Die Nachbarn werden sich freuen wenn sie jetzt alle in Zukunft in einem
> Moor wohnen müssen, nur weil jemand Steine in seinen selbstgemauerten
> Brunnen geworfen hat.

Also eine Win-Win-Situation, ist ja noch besser ;)

An die Brunnenhomeautomatisierungsmesstechniker, der Mond hat ja 
bekanntlich Einfluss auf Ebbe und Flut.
Wirkt sich der Einfluss eigentlich auch auf den Grundwasserspiegel aus?
Hat das schonmal jemand feststellen koennen?

Mark W. schrieb:
> Wirkt sich der Einfluss eigentlich auch auf den Grundwasserspiegel aus?

Wirkt sich mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit auch auf den 
Grundwasserspiegel aus, wahrscheinlich aber im, mit Hausmitteln, nicht 
messbaren Bereich da der Grundwasserspiegel idR nicht so ein riesig, 
zusammenhängendes, Gebilde ist wie ein Meer/Ozean.

M. K. schrieb:
> Mark W. schrieb:
>> Wirkt sich der Einfluss eigentlich auch auf den Grundwasserspiegel aus?
>
> Wirkt sich mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit auch auf den
> Grundwasserspiegel aus, wahrscheinlich aber im, mit Hausmitteln, nicht
> messbaren Bereich da der Grundwasserspiegel idR nicht so ein riesig,
> zusammenhängendes, Gebilde ist wie ein Meer/Ozean.

OK, wenn das von der Groesse des zusammenhaengenden Wassers abhaengig 
ist, dann kann das Grundwasser mit den Meeren und Ozeanen nicht 
mithalten, das leuchtet ein.

Philipp schrieb:
> Ich versuche es mit dem Einperlsystem mal. Der Brunnen ist nicht
> offen,
> ich kann von oben nicht reingucken. Einen kleinen Aquariumschlauch zu
> verlegen könnte aufwendig sein aber da muss ich wohl durch.
>
> Was habt ihr denn für Pumpen und Drucksensoren verwendet?

Kommt auf die Tiefe des Wassers an. Als Faustregel, 10m Wasserhöhe 
entspricht einem Bar.(14.69psi).
Da müsstest Du einen kleinen Kompressor finden und kleinen Tank. Der 
Tank ist wichtig um die Luftstösse vom Kompressor zu vermindern. Dann 
brauchst Du noch ein Nadelventil um die Luftströmungsgeschwindigkeit 
einstellen zu können. Professionelle Einperlsystem verwenden 
Differenzial Druckregler um konstante Luftströmung zu gewährleisten. 
Dann brauchst Du noch einen Überdruck-Druckmesser(Gauge Pressure). 
Dieser muß auf der anderen Seite offen sein um nicht auf atmosphärische 
Druckänderungen zu reagieren. Vakuum abgeschlossene Messer sind nicht 
gut geeignet.

Man kann sich das Leben mit einem uC einfacher machen und ohne dem 
teuren Zeug auskommen indem man man eine Variation des Prinzips 
anwendet. Der Druckregler ist nämlich gar nicht notwendig wenn man es so 
macht:

Pumpe eine Zeit lang einschalten bis das Wasser aus dem Schlauch hinaus 
gepumpt ist und am anderen Ende mächtig Luftperlen austreten. Das merkt 
man am Druckabfall oder man läßt die Pumpe lange genug laufen bis alles 
Wasser mit Sicherheit aus dem Schlauch heraus ist.

Pumpe abschalten und den Druckmesser beobachten. Nach ein kurzen Zeit 
stellt sich ein vorübergehendes Druckgleichgewicht ein. Sobald sich der 
Druckabfall nach dem Abschalten der Pumpe stabilisiert, herrscht im 
Schlauch der genaue Gegendruck der dann der genauen Wassertiefe 
entspricht. Wenn man hu lange wartet wird natürlich der Druck mit der 
Zeit immer weniger und Wasser dringt durch Diffusion oder mikroskopische 
Lecks und Undichtigkeiten langsam wieder in den Schlauch hinein.

Die Druckglocke am Boden ist bei mir eine gußeiserne Rohrendkappe mit 
zwei V-förmigen Einkerbungen für den Luftaustritt.

Jedenfalls ist das so ziemlich das einfachste Einperlsystem das man sich 
denken kann. Aufpassen, daß der verwendete Druck Sensor den Pumpdruck 
ohne Beschädigung aushält. Wenn nicht muss ein Sicherheitsumschaltventil 
oder Überdruckventil vorhanden sein.

Nein, dieses Prinzip ist nicht auf meinem Mist gewachsen. Irgendeine 
Firma in den USA oder D verwendet das kommerziell und hat das 
patentiert.

Mein eigenes System zu Hause braucht nur einen halben Meter zu messen 
und deshalb komme ich mit einer Aquariumpumpe aus und verwende nicht 
einmal einen Drucksensor, sondern nur ein 0-15" H2O geeichtes 
Druckmanometer. Also keine Elektronik. Schalter ein, 10s warten und 
Wasserhöhe ablesen. Nach 10 Minuten sinkt der Druck in der Leitung sehr 
langsam wieder auf Null.

Wenn Du nur ab und zu messen möchtest, kannst Du auch eine Fahrradpumpe 
nehmen und mit der Hand pumpen.

Früher baute ich mal ein kapazitives System mit dem Quantum Research 
QT300 SPI Sensor und das funktionierte auch sehr gut. Nur ist der IC 
nicht mehr frei im Handel erhältlich nachdem ATMEL die Firma aufgekauft 
hatte.

Irgendwer hier im Forum stellte mal sein cleveres Einperlsystem vor wo 
die Druckglocke einen internen Reedkontakt mit Schwimmer hatte, der die 
Pumpe immer dann einschaltete wenn das Wasser ein paar cm in die Glocke 
eindrang. Die Drahtleitung war im Inneren des Schlauchs eingefädelt. 
Brilliantes Konzept!

Also, alle diese Probleme sind lösbar und von der Fantasie des Einzelnen 
abhängig. Spielen und experimentieren mit diese Technik kann durchaus 
Spass machen. Man darf halt nicht zaghaft sein um gute Lösungen für den 
Einzelfall zu konzipieren.

Im Internet gibt es eine Unmenge an Ideen und Informationen. auch hier 
im Forum wirst Du fündig (Zeigt her...)

IchGlaubeEsNicht schrieb:
>>irgendeine Firma in den USA oder D verwendet das kommerziell und
> hat das
>>patentiert.
>
> Die Füllstandmessung mittels Einperlung ist eine seit Jahrzehnten
> angewandte Methode und wird von allen gängigen Automatisierungsfirmen
> wie z.B. Endress & Hauser angeboten.
>
> Da braucht es keine amerikanischen Patente mehr.

Das meinte ich auch nicht. Es bezog sich lediglich auf die Methode die 
Leitung zuerst mit Luft zu überfluten und dann den Druckabfall 
intelligent auszuwerten. Da diese Methode einige teure Teile einspart 
ist das "Wie" durchaus patentwürdig. Abgesehen davon ist das eine 
deutsche Firma und nicht amerikanisch. Ich kann mich im Augenblick aber 
nicht erinnern wer das nun war.

Gerhard O. schrieb:
> die
> Leitung zuerst mit Luft zu überfluten und dann den Druckabfall
> intelligent auszuwerten. Da diese Methode einige teure Teile einspart
> ist das "Wie" durchaus patentwürdig.

Über diese Schöpfungshöhe kann man streiten, zumal das Abschalten der 
störenden Pumpe während der Druckmessung so naheliegend ist daß jeder 
10-jährige der sich sowas selber bastelt nach 5 Minuten von selbst auf 
diese Idee käme.

Als Pumpe empfehle ich die 5€ Membranpumpe vom Chinamann, die hebt 
locker über 3 Meter Wassersäule und hält erstaunlich dicht nach dem 
Abschalten.